Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nước mắm là gia vị truyền thống trong ẩm thực Việt Nam, đóng vai trò cung cấp nguồn đạm và các amino acid thiết yếu như valin, methionin, lysin cùng các vitamin B1, B2. Tuy nhiên, trong quá trình lên men thủy phân protein cá ở điều kiện nồng độ muối cao, sự phân hủy các amino acid tự do dưới tác động của enzyme histidine decarboxylase do vi sinh vật tiết ra đã dẫn tới sự hình thành histamin. Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã đưa ra cảnh báo hàm lượng histamin ở mức 50 ppm có thể gây ngộ độc và mức 500 ppm gây nguy hiểm nghiêm trọng đối với sức khỏe người tiêu dùng, bao gồm các triệu chứng dị ứng, hen suyễn, phù nề khí quản, giãn mạch, tụt huyết áp và co thắt tim.

Histamin có đặc tính rất bền nhiệt, không bị phá hủy ngay cả khi xử lý ở nhiệt độ cao như hấp tiệt trùng. Các phương pháp vật lý (chiếu xạ, áp suất thủy tĩnh cao) và hóa học (sử dụng chất bảo quản) nhằm loại bỏ amin sinh học thường có chi phí vận hành lớn hoặc tiềm ẩn nguy cơ hình thành các gốc tự do có hại. Việc ứng dụng vi sinh vật có khả năng sản sinh enzyme histamine oxidase hoặc histamine dehydrogenase được xem là giải pháp sinh học an toàn. Dẫu vậy, việc đưa trực tiếp sinh khối tế bào tự do vào nước mắm thành phẩm gặp nhiều cản trở do khó thu hồi, có thể làm biến đổi chất lượng cảm quan và khả năng sống sót của vi khuẩn bị suy giảm trong môi trường mặn. Nhằm khắc phục hạn chế này, kỹ thuật cố định tế bào lên chất mang giúp tái sử dụng xúc tác sinh học nhiều lần, chủ động kiểm soát phản ứng và bảo vệ tế bào vi khuẩn trong điều kiện nồng độ muối cao.

Kế thừa kết quả tuyển chọn chủng vi khuẩn chịu mặn phân giải histamin cao Exiguobacterium profundum CH2.1 từ chượp mắm, đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của loại chất mang, tỷ lệ của tế bào/chất mang đến hiệu suất cố định và khả năng phân giải histamin của chủng Exiguobacterium profundum CH2.1" được thực hiện với các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể:

  • Mục đích: Đánh giá ảnh hưởng của loại chất mang và tỷ lệ phối trộn tế bào/chất mang đến hiệu suất cố định cũng như khả năng phân giải histamin của chủng Exiguobacterium profundum CH2.1.

  • Nhiệm vụ nghiên cứu (Yêu cầu):

    1. Xác định ảnh hưởng của 4 loại chất mang (celite, mảnh chitosan, bột xương lợn - pig bone, vỏ trứng - eggshell) đến hiệu suất cố định và khả năng phân giải histamin của chủng Exiguobacterium profundum CH2.1.
    2. Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ tế bào/chất mang (khảo sát ở các tỷ lệ 1/5, 1/10, 1/15, 1/20) đến hiệu suất cố định và khả năng phân giải histamin của chủng vi khuẩn trên từng loại chất mang tương ứng.
  • Đối tượng nghiên cứu: Sinh khối chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 và 4 loại chất mang bao gồm celite, mảnh chitosan (chitosan flakes), bột xương lợn (pig bone), vỏ trứng gà (eggshell).

  • Phạm vi nghiên cứu: Thí nghiệm được thực hiện tại Phòng thí nghiệm trung tâm Khoa học và Công nghệ thực phẩm, Khoa Công nghệ Thực phẩm - Học viện Nông nghiệp Việt Nam; thời gian thực hiện kéo dài từ tháng 03/2020 đến tháng 09/2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên cơ sở lý thuyết về sinh hóa quá trình lên men nước mắm và cơ chế hình thành, chuyển hóa amin sinh học. Histamin ($C_5H_9N_3$, danh pháp: 2-(3H-imidazol-4-yl) ethanamine) được tạo thành do phản ứng khử nhóm carboxyl của L-histidine dưới tác dụng của enzyme histidine decarboxylase. Sự phân giải histamin được xúc tác bởi histamine oxidase (chuyển hóa histamin cùng oxy và nước thành imidazole acetaldehyde, amoniac và hydrogen peroxide) hoặc histamine dehydrogenase. Về mặt vi sinh, Exiguobacterium profundum là vi khuẩn Gram dương, kỵ khí tùy tiện, chịu nhiệt vừa phải, chịu mặn cao, sinh trưởng trong dải nhiệt độ 12°C - 49°C (tối ưu 37°C) và pH từ 5,5 đến 9,5 (tối ưu pH 7).

Kỹ thuật cố định tế bào được phân loại thành hai nhóm phương pháp chính dựa trên bản chất tương tác giữa vi sinh vật và cấu trúc chất mang:

  • Phương pháp hấp phụ vật lý (Adsorption): Dựa vào tương tác tĩnh điện và lực liên kết bề mặt giữa tế bào và chất mang xốp. Áp dụng đối với:
    • Celite: Thành phần chính là $SiO_2$ vô cơ, cấu trúc lỗ xốp trơ hóa học, năng suất lọc cao.
    • Chitosan: Polysaccharide mạch thẳng tạo bởi các đơn vị 2-amino-2-deoxy-D-glucose qua liên kết $\beta$-1,4, có tính tương hợp sinh học cao và không độc hại.
    • Bột xương lợn (pig bone): Phụ phẩm xương động vật sau xử lý nhiệt, độ bền cơ học cao, giàu khoáng và xốp.
  • Phương pháp liên kết chéo (Cross-linking): Sử dụng tác nhân lưỡng chức glutaraldehyde 6% để tạo liên kết cộng hóa trị bền vững giữa vỏ tế bào và khung tinh thể canxit của vỏ trứng gà (eggshell).

Quy trình thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu được tiến hành tuần tự qua các công đoạn:

  • Hoạt hóa và thu sinh khối: Chủng CH2.1 lưu giữ ở -35°C trong môi trường Halophilic (HA) lỏng chứa 50% glycerol được cấy chuyển và nuôi lắc 200 vòng/phút ở 37°C trong môi trường HA lỏng (thành phần mỗi lít gồm: 210 g NaCl, 5 g cao nấm men, 5 g axit casamino, 3 g trisodium citrate, 2 g KCl, 1 g sodium glutamate, 0,036 g $MgSO_4$, 0,00036 g $MnCl_2$; pH 7,2). Sinh khối tiếp tục được nuôi tăng sinh trong môi trường HA bổ sung 70 ml histamin 500 ppm, thu hồi bằng ly tâm 10.000 vòng/phút ở 4°C trong 15 phút, sau đó rửa 2 lần bằng đệm Tris-HCl 50 mM (pH 7,0; chứa NaCl 4,3 M).
  • Cố định tế bào:
    • Celite: Trộn 5 g bột celite với 10 ml dung dịch đệm Tris-HCl chứa 1 g sinh khối vi khuẩn, khuấy 1 giờ ở 0 - 4°C, lọc qua giấy Whatman số 1 và sấy đông khô ở -50°C trong 48 giờ.
    • Chitosan: Ngâm 5 g mảnh chitosan trong hexan (100 vòng/phút, 1 giờ), để khô tự nhiên; sau đó phối trộn với dịch vi khuẩn, khuấy 100 vòng/phút trong 3 giờ ở nhiệt độ phòng, giữ 18 giờ ở 4°C, lọc rửa và sấy.
    • Pig bone: Xương lợn chặt nhỏ, bỏ tủy, hấp tiệt trùng 120°C trong 20 phút, nghiền mịn qua rây kích thước 37 - 105 µm, rửa 5 lần bằng ethanol và nước cất; phối trộn 5 g bột với 1 g sinh khối trong đệm, khuấy 1 giờ ở 0 - 4°C, lọc giấy Whatman số 1 và sấy chân không 3 giờ ở nhiệt độ phòng.
    • Eggshell: Vỏ trứng bóc màng, đun sôi 20 phút, rửa bằng axeton, sấy 60°C trong 12 giờ, nghiền qua rây 100 mesh; trộn 5 g bột vỏ trứng với 1 g sinh khối, thêm từ từ 2 ml glutaraldehyde 6%, ủ 12 giờ ở 10°C, ly tâm 6.000 vòng/phút trong 15 phút ở 4°C, rửa sạch và cô quay chân không trong 30 phút.
  • Thử nghiệm phân giải histamin: Cho 0,1 g chế phẩm cố định (hoặc tế bào tự do đối chứng) vào hỗn dịch phản ứng gồm đệm Tris-HCl 50 mM (pH 7,3; NaCl 4,3 M), 500 µM 1-methoxy PMS và 5 mM histamin dihydrochloride; ủ 2 giờ ở 37°C. Phản ứng được đình chỉ bằng 1 ml HCl 0,1 N, ly tâm tách dịch nổi.
  • Định lượng histamin trên hệ thống HPLC: Sử dụng cột Agilent Eclipse XBD-C18 (5 µm, 4,6 x 250 mm), đầu dò huỳnh quang (bước sóng kích thích $\lambda_{ex} = 230$ nm, bước sóng phát xạ $\lambda_{em} = 450$ nm). Dẫn xuất hóa tự động trực tiếp trên autosampler với dung dịch OPA (chứa O-phthalaldehyde, $\beta$-mercaptoethanol, đệm borat, methanol và EDTA). Pha động kênh A ($CH_3COONH_4$ 20 mM, pH 5), kênh B (Acetonitrile, pH 3) theo tỷ lệ A:B = 80:20, tốc độ dòng 1 ml/phút, thể tích tiêm 5 µl, nhiệt độ cột 40°C.
  • Xử lý số liệu: Tính toán trên phần mềm Excel 2016 và kiểm định thống kê phân tích phương sai một nhân tố (One-way ANOVA) kèm so sánh cặp Tukey ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$ bằng phần mềm Minitab 18.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của việc kiểm soát amin sinh học trong nước mắm truyền thống, sự nguy hại của nồng độ histamin cao đối với sức khỏe và rào cản xuất khẩu. Phần này xác định rõ mục đích nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của chất mang và tỷ lệ phối trộn đến hiệu suất cố định chủng Exiguobacterium profundum CH2.1, đưa ra hai yêu cầu khoa học cần giải quyết và giới hạn phạm vi nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp các luận điểm khoa học có liên quan:

  • Lịch sử sản xuất nước mắm truyền thống Việt Nam, quy trình thủy phân protein cá trong điều kiện ướp muối cao (20% - 25% khối lượng), các chỉ tiêu đánh giá độ chín của chượp theo TCVN 8336:2010 và muối theo TCVN 3974-2007.
  • Cấu trúc phân tử, tính chất vật lý, cơ chế sinh tổng hợp histamin từ histidine thông qua vi sinh vật trong cơ thịt cá và các con đường thoái hóa histamin nhờ enzyme vi khuẩn. Tác hại sinh lý học của histamin trên các hệ cơ quan của con người.
  • Tổng quan các phương pháp cố định tế bào (hấp phụ, liên kết chéo, bẫy cơ chất); các yêu cầu kỹ thuật đối với chất mang vi sinh vật; cấu tạo vi thể và cơ chế liên kết của 4 chất mang: celite, chitosan, pig bone, eggshell.
  • Đặc tính phân loại học, hình thái, khoảng chịu nhiệt, chịu mặn và pH sinh trưởng của chi Exiguobacterium nói chung và loài Exiguobacterium profundum nói riêng.

Phần III: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Tác giả mô tả chi tiết nguồn gốc chủng vi khuẩn CH2.1 phân lập từ chượp mắm cá cơm; liệt kê đầy đủ nguồn gốc xuất xứ của danh mục 13 thiết bị và 33 hóa chất chuyên dụng. Chi tiết hóa quy trình nuôi cấy tích lũy sinh khối trong môi trường HA 21% muối, quy trình xử lý vật liệu và cố định tế bào cho từng loại chất mang. Thiết lập bố cục thí nghiệm biến thiên tỷ lệ khối lượng tế bào/chất mang ở 4 mức (1/5, 1/10, 1/15, 1/20), chi tiết hóa chu trình 9 bước dẫn xuất OPA tự động và điều kiện vận hành HPLC. Đưa ra các công thức chuẩn xác định hiệu suất cố định (%) và khả năng phân giải histamin (units/g hoặc % phân giải sau 2 giờ).

Phần IV: Kết quả và thảo luận

Chương thực nghiệm cung cấp các dữ liệu định lượng quan trọng:

  • Mô tả ngoại quan các mẫu chế phẩm trước và sau quá trình sấy đông khô, sấy chân không và cô quay chân không; mẫu sấy đông khô đạt độ tơi xốp, rời nhau.
  • Thiết lập đồ thị đường chuẩn định lượng histamin trên HPLC với hệ số tương quan tuyến tính rất cao ($R^2 = 0,9997$) trong khoảng nồng độ khảo sát.
  • Phân tích ảnh hưởng của loại chất mang ở tỷ lệ ban đầu 1/5: Bột xương lợn (pig bone) đạt hiệu suất cố định cao nhất (35,81%) và khả năng phân giải histamin cao nhất (36,59%); kế đến là celite (hiệu suất cố định 26,05%, phân giải 33,31%) và chitosan (phân giải 27,24%); thấp nhất là vỏ trứng (eggshell) với hiệu suất cố định chỉ đạt 16,69% và phân giải đạt 19,48%. Kiểm định ANOVA và phân nhóm Tukey khẳng định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa pig bone và các chất mang khác ($P < 0,05$).
  • Phân tích ảnh hưởng của tỷ lệ tế bào/chất mang: Khảo sát cho thấy mỗi chất mang có một ngưỡng dung nạp tế bào tối ưu riêng, vượt quá ngưỡng này (như ở tỷ lệ 1/20) hiệu suất cố định và tỷ lệ phân giải đều suy giảm mạnh do lượng chất mang quá dư thừa làm phân tán tế bào hoặc cản trở tiếp xúc cơ chất.

Phần V: Kết luận và kiến nghị

Đúc kết các thông số kỹ thuật tối ưu đã chứng minh bằng thực nghiệm cho từng loại chất mang; nêu rõ các khuyến nghị kỹ thuật cần tiếp tục khảo sát (nhiệt độ, thời gian, tốc độ khuấy, nồng độ muối) nhằm tiến tới hoàn thiện quy trình ứng dụng tế bào cố định trong chế biến nước mắm quy mô thực tế.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã thu thập và kiểm chứng bằng số liệu thực nghiệm HPLC về hiệu suất cố định tế bào và tỷ lệ phân giải histamin sau 2 giờ phản ứng của chủng Exiguobacterium profundum CH2.1 trên 4 loại chất mang tại các tỷ lệ khác nhau.

Loại chất mang Tỷ lệ tối ưu (Tế bào/Chất mang) Hiệu suất cố định cao nhất (%) Khả năng phân giải histamin sau 2h (%) Tỷ lệ kém nhất (Tế bào/Chất mang) Hiệu suất cố định thấp nhất (%) Khả năng phân giải thấp nhất (%)
Bột xương lợn (Pig bone) 1/15 45,31% 45,59% (hoặc 43,xx% sau 2h) 1/20 26,47% 23,12%
Celite 1/15 34,23% 41,07% 1/20 18,93% 17,52%
Mảnh Chitosan 1/10 30,62% 32,18% 1/20 12,78% 8,65%
Vỏ trứng (Eggshell) 1/10 22,22% 23,48% 1/20 8,44% 6,47%

Ghi chú: Tại tỷ lệ khảo sát ban đầu 1/5, pig bone đạt hiệu suất cố định trung bình 35,81% và phân giải 36,59%; eggshell đạt hiệu suất cố định 16,69% và phân giải 19,48%. Khi biến thiên tỷ lệ, tỷ lệ 1/15 đối với pig bone nâng hiệu suất cố định lên đỉnh 45,31% và phân giải đạt 45,59%.

Các giải pháp và đóng góp khoa học chính của tác giả:

  • Chứng minh tính tương thích cao của chất mang vô cơ xốp có nguồn gốc phụ phẩm động vật (bột xương lợn kích thước 37 - 105 µm) đối với vi khuẩn chịu mặn CH2.1, vượt trội hơn so với chất mang thương mại như celite hay chitosan.
  • Xác định chính xác tỷ lệ phối trộn tối ưu cho từng loại vật liệu mang, tránh lãng phí sinh khối hoặc chất mang trong quá trình điều chế chế phẩm.
  • Kết quả thu được khẳng định sự tương đồng với quy luật nghiên cứu của Tapingkae và cs (2010) khi chỉ ra pig bone cho hoạt tính cố định vượt trội và eggshell cho kết quả thấp nhất, đồng thời củng cố tính ứng dụng của chủng Exiguobacterium profundum CH2.1 mà nhóm nghiên cứu của TS. Trần Thị Thu Hằng phân lập năm 2019.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận thẳng thắn chỉ ra các giới hạn xuất phát từ điều kiện khách quan và phạm vi nghiên cứu:

  • Do giới hạn về mặt thời gian làm khóa luận cũng như tác động cản trở của dịch bệnh Covid-19 trong giai đoạn 2020 - 2021, tác giả chưa thể triển khai các khảo sát mở rộng về ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng, thời gian tiếp xúc, tốc độ khuấy đảo và nồng độ muối khác nhau lên độ bền hoạt tính của tế bào cố định.
  • Thí nghiệm mới chỉ dừng lại ở việc đánh giá khả năng phân giải dung dịch chuẩn histamin trong hệ đệm Tris-HCl invitro có bổ sung muối cao, chưa tiến hành thử nghiệm trực tiếp trên nền mẫu nước mắm thành phẩm thực tế (nơi có hệ đạm, muối khoáng và hệ vi sinh vật bản địa phức tạp).

Các hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất:

  • Tiếp tục khảo sát các thông số công nghệ: ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian phản ứng, tốc độ khuấy trộn và nồng độ muối tới hoạt lực enzyme sau cố định.
  • Tối ưu hóa quy trình kỹ thuật đưa chế phẩm tế bào cố định (đặc biệt là pig bone tỷ lệ 1/15) vào xử lý trực tiếp histamin trong bồn chượp hoặc dòng nước mắm chiết rút thương phẩm mà không làm ảnh hưởng đến hương vị và độ đạm của sản phẩm.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu nghiên cứu hữu ích cho sinh viên, học viên và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch, Vi sinh vật học ứng dụng và Công nghệ Sinh học.

Những nội dung có giá trị tham khảo chuyên sâu bao gồm:

  • Quy trình chuẩn bị và xử lý các nguồn phụ phẩm nông - thủy sản (vỏ trứng, xương động vật) thành chất mang sinh học rẻ tiền, thân thiện với môi trường.
  • Kỹ thuật nuôi cấy thu sinh khối vi khuẩn chịu mặn cực hạn trong điều kiện nồng độ muối lên đến 21%.
  • Giao thức phân tích định lượng histamin bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC cột pha đảo C18 kết hợp dẫn xuất tự động hóa OPA/BME trên autosampler và đầu dò huỳnh quang, có thể áp dụng trực tiếp trong kiểm nghiệm an toàn thực phẩm thủy hải sản.

Câu hỏi thường gặp

Chủng vi khuẩn Exiguobacterium profundum CH2.1 sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc và đặc tính gì?

Chủng Exiguobacterium profundum CH2.1 được nhóm nghiên cứu của TS. Trần Thị Thu Hằng và cộng sự phân lập từ chượp nước mắm truyền thống vào năm 2019. Đây là vi khuẩn Gram dương, kỵ khí tùy tiện, không tạo bào tử, có khả năng chịu mặn cao (sinh trưởng tốt trong môi trường chứa 21% NaCl) và mang hoạt tính sinh tổng hợp enzyme phân giải histamin mạnh.

Trong 4 loại chất mang khảo sát, chất mang nào cho hiệu quả cố định và phân giải histamin tốt nhất?

Chất mang bột xương lợn (pig bone) cho hiệu quả cao nhất ở mọi chỉ tiêu khảo sát. Ở tỷ lệ phối trộn 1/5 ban đầu, pig bone đạt hiệu suất cố định 35,81% và phân giải histamin đạt 36,59%. Khi tối ưu hóa tỷ lệ tế bào/chất mang ở mức 1/15, hiệu suất cố định của pig bone đạt 45,31% và khả năng phân giải histamin sau 2 giờ đạt 45,59%, vượt trội hoàn toàn so với celite, chitosan và eggshell.

Tỷ lệ phối trộn tế bào/chất mang tối ưu cho từng loại chất mang được xác định là bao nhiêu?

Qua khảo sát 4 mức tỷ lệ (1/5, 1/10, 1/15, 1/20), nghiên cứu xác định tỷ lệ tối ưu cho từng chất mang như sau:

  • Mảnh chitosan: tối ưu ở tỷ lệ 1/10 (hiệu suất cố định 30,62%, phân giải 32,18%).
  • Vỏ trứng (eggshell): tối ưu ở tỷ lệ 1/10 (hiệu suất cố định 22,22%, phân giải 23,48%).
  • Celite: tối ưu ở tỷ lệ 1/15 (hiệu suất cố định 34,23%, phân giải 41,07%).
  • Bột xương lợn (pig bone): tối ưu ở tỷ lệ 1/15 (hiệu suất cố định 45,31%, phân giải 45,59%).

Ở tỷ lệ 1/20, tất cả các loại chất mang đều ghi nhận hiệu suất cố định và khả năng phân giải giảm xuống mức thấp nhất.

Điều kiện phân tích định lượng histamin trên hệ thống HPLC được thiết lập như thế nào?

Phương pháp phân tích HPLC sử dụng cột Agilent Eclipse XBD-C18 (kích thước hạt 5 µm, 4,6 x 250 mm), duy trì nhiệt độ cột ở 40°C; detector huỳnh quang cài đặt bước sóng kích thích 230 nm và bước sóng phát xạ 450 nm. Pha động gồm kênh A ($CH_3COONH_4$ 20 mM, pH 5) và kênh B (Acetonitrile 100%, pH 3) theo tỷ lệ 80:20, tốc độ dòng 1 ml/phút, thể tích tiêm mẫu 5 µl. Mẫu được dẫn xuất hóa tự động 9 bước trong autosampler với hỗn dịch O-phthalaldehyde (OPA) và $\beta$-mercaptoethanol (BME) trong đệm borat pH 10.

Vì sao tác giả sử dụng phương pháp liên kết chéo cho vỏ trứng trong khi 3 chất mang còn lại dùng phương pháp hấp phụ?

Celite, chitosan và bột xương lợn có cấu trúc vi xốp tự nhiên và diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, cho phép tế bào vi khuẩn bám dính vật lý hiệu quả thông qua tương tác tĩnh điện và hấp phụ bề mặt. Ngược lại, vỏ trứng cấu tạo chủ yếu từ các tinh thể canxit tương đối trơn nhẵn, lực hấp phụ vật lý yếu; do đó cần sử dụng chất liên kết chéo glutaraldehyde 6% để tạo liên kết cộng hóa trị giữa nhóm chức trên bề mặt chất mang và màng tế bào vi khuẩn, giúp cố định tế bào bền vững hơn.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Trần Thị Thu Hằng đã giải quyết thành công mục tiêu lựa chọn chất mang và tỷ lệ phối trộn thích hợp để cố định chủng vi khuẩn chịu mặn Exiguobacterium profundum CH2.1 nhằm mục đích phân giải histamin. Kết quả thực nghiệm khẳng định bột xương lợn (pig bone) ở tỷ lệ tế bào/chất mang 1/15 là hệ chất mang tối ưu nhất, đạt hiệu suất cố định 45,31% và khả năng phân giải histamin 45,59% sau 2 giờ phản ứng trong môi trường muối cao. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm quan trọng, mở ra tiềm năng ứng dụng công nghệ cố định tế bào vi sinh vật để xử lý giảm thiểu amin sinh học độc hại trong quy trình sản xuất nước mắm truyền thống.